Nanokörper im Nasenspray blockieren die SARS-CoV-2-Viren – Foto: ©Syda Productions - stock.adobe.com
Im Kampf gegen Corona haben Wissenschaftler der University of California San Francisco (UCSF) ein Nasenspray entwickelt, das vor SARS-CoV-2-Viren schützt und deren Ausbreitung verhindern könnte
Unter der Leitung des UCSF-Doktoranden Michael Schoof entwickelte ein Forscherteam ein synthetisches Molekül, das an die Spikes auf der Oberfläche des SARS-CoV-2-Virus blockiert. Mit diesen Spikes dockt das Virus normalerweise an den ACE2-Rezeptor auf menschlichen Zellen an und dringt in diese ein.
Molekül wird als Aerosol verabreicht
Die als "AeroNabs" bezeichneten Moleküle könnten als Aerosol mit einem Nasenspray oder Inhalator selbst verabreicht werden. Sie werden einmal täglich angewendet.
Die Moleküle sind von Nanokörpern inspiriert, Antikörper-ähnlichen Immunproteinen, die natürlicherweise in Lamas, Kamelen und verwandten Tieren vorkommen. "Obwohl sie ähnlich wie die im menschlichen Immunsystem gefundenen Antikörper funktionieren, bieten Nanokörper eine Reihe von Vorteilen", erklärte Dr. Aashish Manglik, Assistenzprofessor für pharmazeutische Chemie, in einer Pressemitteilung.
Nanokörper einfach und kostengünstig herzustellen
Nanokörper sind kleiner als menschliche Antikörper, wodurch sie im Labor leichter zu modifizieren sind. Ihre geringe Größe und relativ einfache Struktur macht sie stabiler. Im Gegensatz zu menschlichen Antikörpern können Nanokörper einfach und kostengünstig in Massenproduktion hergestellt werden.
Um effektive Kandidaten zu finden, analysierten die Wissenschaftler eine Datenbank mit über zwei Milliarden synthetischen Nanokörpern. Dr.Veronica Rezelj, Virologin am Institut Pasteur in Paris, testete die drei vielversprechendsten Nanokörper gegen lebende SARS-CoV-2-Viren und stellte fest, dass sie wirksam sind und Infektionen bereits in niedrigen Dosen verhindern.
Virus-Schlüssel passt nicht mehr ins Zell-Schloss
Weitere Experimente, einschließlich der Verwendung von Kryo-Elektronenmikroskopie, zeigten, dass die wirksamsten Nanokörper Spike-ACE2-Wechselwirkungen blockierten, indem sie sich an die Rezeptoranbindungsdomänen (RBD) der Spikes banden. Die Nanokörper funktionieren wie eine Hülle, die den RBD-"Schlüssel" bedeckt und verhindert, dass er in ein ACE2-"Schloss" eingeführt wird.
In einer abschließenden Reihe von Experimenten durchliefen die Nanokörper eine Reihe von Stresstests, sie wurden hohen Temperaturen ausgesetzt, in ein lagerstabiles Pulver und ein Aerosol verwandelt. Die Nanokörper blieben als Aerosol stabil.
Nasenspray könnte vor Corona-Viren schützen
Die im Nasenspray enthaltenen Nanokörper könnten also vor Corona-Viren schützen. Das Forschungsteam will jetzt klinische Tests starten und befindet sich im Gespräch mit potentiellen Herstellern. "Wir betrachten AeroNabs als wichtige Notlösung, bis Impfstoffe eine dauerhaftere Lösung für COVID-19 darstellen", sagt Peter Walter, Miterfinder von AeroNabs, Professor für Biochemie und Biophysik an der UCSF und Forscher am Howard Hughes Medical Institute.
Für diejenigen, die keinen Zugang zu SARS-CoV-2-Impfstoffen haben oder nicht darauf reagieren, könnte AeroNabs eine dauerhaftere Verteidigungslinie gegen COVID-19 sein, fügte Walter hinzu. Die Forschungsergebnisse wurden im Preprint-Server bioRxiv veröffentlicht.
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